EP1051059B1 - Rohrartiges Heizelement - Google Patents

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EP1051059B1
EP1051059B1 EP00106286A EP00106286A EP1051059B1 EP 1051059 B1 EP1051059 B1 EP 1051059B1 EP 00106286 A EP00106286 A EP 00106286A EP 00106286 A EP00106286 A EP 00106286A EP 1051059 B1 EP1051059 B1 EP 1051059B1
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heating element
tubular
sheet
sheet casing
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    • B29C48/09—Articles with cross-sections having partially or fully enclosed cavities, e.g. pipes or channels

Definitions

  • the invention relates to a tubular electrical Heating element for heating cylindrical or tubular objects, in particular nozzles from Pouring or spraying devices for plastic or Metal.
  • tubular heating elements In the prior art are tubular heating elements known. Such tubular heating elements are made of Pipe sections formed on the separately manufactured bendable radiators are wound helically. A tube section is again the outer shell intended. Such a pipe arrangement is true usable, but only for certain applications suitable to a limited extent. Because it is not or only with very great effort possible, the corresponding Arrange radiators in the pipe element so that a Heating the object to be heated in individual areas would be possible.
  • the heating element consists of one to one Pipe shape bent sheet metal, several Insulation panels, especially Mika, as well as one or more electrical Heating conductors in the form of heating wires.
  • the heating conductor is zigzagged by one inside plate made of insulating material wound, the connection ends on one Edge edge of the insulating plate dissipated are. This insulating plate is then from surrounded further insulation panels so that the heating conductor is arranged insulated. The then formed insulated radiator inserted between the jacket sheets and that entire element becomes a tube shape reshaped.
  • the invention based on the object tubular heating element of the generic type to create, which an exact management of the Radiator as well as an exact Power distribution even with complicated Conditions.
  • the radiator is a tubular, bendable electric radiator is that one coat and one in the coat in one Insulating material filling arranged insulated Heating conductor has that the cladding sheet an arbitrarily shaped one, in particular has a meandering shape, receiving groove, and that in the receiving groove the tubular, bendable, electric radiators inserted or is pressed.
  • Advantageous further developments are in the Claims 2 to 10 specified.
  • the jacket sheet is first in appropriate form, if necessary Edge cutouts or the like made. Subsequently, a appropriately guided receiving groove introduced become.
  • the groove can, for example, be milled or opened another way to be made.
  • This Recording groove is used to record the actual one electric radiator.
  • the radiator can be in the Insert groove of the still flat sheet metal plate and optionally pressed with the groove, it is preferably provided that the Radiator with part of its circumference out of the groove projects. It is possible in this way, one Shaping the groove to exactly match the conditions the object to be heated is turned off, the electrical groove in this groove Radiator is inserted, which is an exact Guidance of the heating element and an accurate Power distribution based solely on the geometric arrangement allows.
  • the cladding sheet can do well thermally conductive material, for example brass or Aluminum. But it is also possible that Manufacture stainless steel jacket sheet, if one certain heat insulation effect is to be achieved.
  • the radiator can be round or polygonal, in particular have a square cross section.
  • the cladding plate can accommodate the groove and the radiator be bent round in a tube shape.
  • the radiator can be bent by rolling be made.
  • the Manufacture radiator in the inner jacket of the thus formed tubular heating element can then on an object to be heated, for example a nozzle of an injection mold or one Die casting tool, be pushed on and by means of a separate strap or by means of a Cladding sheet attached fixed clamp become.
  • the receiving groove of the cladding sheet is like this trained that depending on the training of the electrical Radiator at a point where the end of the Radiator preferably over an unheated zone emerges, the groove runs open at the edges, so that the connecting end of the radiator here can be. It is also possible to use both ends of the Radiator with corresponding electrical Connections to be provided, so that then both ends of the Radiator via a mouth of the receiving groove can be executed.
  • outlet openings are preferably located axially parallel to the central longitudinal axis of the finished tubular electric heating element and preferably on the same face of the Heating element.
  • a tubular electrical Heating element 1 shown which for heating cylindrical or tubular objects, for example, nozzles from injection molding or Die casting devices can be used.
  • the Heating element consists of a tube shape curved jacket sheet 2, which any, on the shaped for individual purposes Recording groove 3 has.
  • the cladding sheet 2 in flat form shown and the corresponding receiving groove 3 in Top view shown.
  • the jacket sheet has it Edge cutouts or recesses, according to the chosen application.
  • a electric radiator 4 inserted, preferably pressed in, the electric radiator 4 two Has connection ends 5, 6, the axially on a Edge of the cladding sheet 2 or of it shaped tubular heating element 1 in one leave the unheated zone. At these connection ends are Connection leads connected.
  • a Closure means 7 provided by means of which a tubular shape shaped sheet 2 in the target shape is locked or on a to be heated Object can be clamped.
  • the casing sheet 2 preferably has a larger one Thickness as the diameter of the radiator 4 equivalent.
  • the heater 4 can preferably be introduced into the receiving groove 3 that a Part of his coat over the plane of the coat sheet 2 protrudes from the groove.
  • the receiving groove can for example in cross-section dovetail be shaped so that the radiator under plastic Deformation can be pressed into the groove and a the radiator 4 sits securely in the groove 3 is guaranteed.
  • the jacket sheet preferably consists of good heat-conducting material, such as Brass, aluminum or copper.
  • the Radiator 4 in the finished tubular heating element 1 free to the inside of the tube shape.
  • the closure means 7 can be the joint of the Jacket sheet 2 bridging tension lock, as indicated in Figure 2.
  • a flat jacket sheet 2 made and with a Recording groove 3 provided, for example in the Sheet can be milled.
  • the receiving groove 3 can individually on the intended guidance of the radiator 4 matched, introduced.
  • this receiving groove 3 can then with a flat Jacket sheet 2 of the radiator 4 inserted and be pressed in.
  • the cladding sheet 2 bent into a tube shape so that the shape is achieved as indicated in Figure 2.
  • the invention thus represents a tubular electric heating element 1 available which with regard to the management of the heating element 4 and the Power distribution of the heating power to be applied can be designed individually and still allows a relatively simple production.

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Description

Die Erfindung betrifft ein rohrartiges elektrisches Heizelement zur Beheizung von zylindrischen oder rohrförmigen Gegenständen, insbesondere Düsen von Gieß- oder Spritzvorrichtungen für Kunststoff oder Metall.
Im Stand der Technik sind rohrartige Heizelemente bekannt. Solche rohrartigen Heizelemente werden aus Rohrabschnitten gebildet, auf die separat gefertigte biegbare Heizkörper wendelartig aufgewickelt werden. Als äußere Hülle ist dabei wiederum ein Rohrabschnitt vorgesehen. Eine solche Rohranordnung ist zwar brauchbar, jedoch für bestimmte Anwendungszwecke nur bedingt geeignet. Es ist nämlich nicht oder nur mit sehr großem Aufwand möglich, den entsprechenden Heizkörper in dem Rohrelement so anzuordnen, daß eine Beheizung des zu beheizenden Gegenstand in individuellen Bereichen möglich wäre.
Ferner ist aus der GB 208 708 A ein rohrartiges elektrisches Heizelement gemäß Oberbegriff des Anspruches 1 bekannt. Hierbei besteht das Heizelement aus einem zu einer Rohrform gebogenen Metallblech, mehreren Platten aus Isolierstoff, insbesondere Mika, sowie einem oder mehreren elektrischen Heizleitern in Form von Heizdrähten. Hierbei wird der Heizleiter zickzackförmig um eine innen liegende Platte aus Isolierstoff gewickelt, wobei die Anschlussenden an einer Randkante der Isolierstoffplatte abgeführt sind. Diese Isolierstoffplatte wird dann von weiteren Isolierstoffplatten umgeben, so dass der Heizleiter isoliert angeordnet ist. Der so gebildete isolierte Heizkörper wird dann zwischen die Mantelbleche eingebracht und das gesamte Element wird zu einer Rohrform umgeformt.
Bei dieser Anordnung ist es nur unzureichend möglich, die Leistungsverteilung nach einem bestimmten Muster einzustellen, da allenfalls die Wicklung des Heizdrahtes auf dem Isolierstoffelement in geringeren oder größeren Abständen erfolgen kann. Es ist aber nicht möglich, beispielsweise mittig der jeweiligen Isolierstoffplatte eine Wärmequelle mit höherer Leistung und außermittig eine Heizquelle mit geringerer Leistung vorzusehen. Zudem ist auch keine exakte Führung des Heizdrahtes an der Isolierstoffplatte ermöglicht, da der Heizdraht zwischen den Randkanten der Isolierstoffplatte, um die er gewickelt ist, relativ frei beweglich ist.
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein rohrartiges Heizelement gattungsgemäßer Art zu schaffen, welches eine exakte Führung des Heizkörpers sowie eine exakte Leistungsverteilung auch bei komplizierten Bedingungen ermöglicht.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, dass der Heizkörper ein rohrförmiger, biegbarer elektrischer Heizkörper ist, der einen Mantel und einen im Mantel in einer Isolierstofffüllung isoliert angeordneten Heizleiter aufweist, dass das Mantelblech eine beliebig geformte, insbesondere mäanderartig geformte, Aufnahmenut aufweist, und dass in die Aufnahmenut der rohrförmige, biegbare, elektrische Heizkörper eingelegt oder eingepresst ist. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Ansprüchen 2 bis 10 angegeben.
Ein bevorzugtes Verfahren zur Herstellung eines solchen rohrartigen Heizelementes ist im Anspruch 11 angegeben.
Gemäß der Erfindung wird zunächst das Mantelblech in entsprechender Form gegebenenfalls mit Randausschnitten oder dergleichen hergestellt. Anschließend kann in das Mantelblech eine entsprechend geführte Aufnahmenut eingebracht werden. Die Nut kann beispielsweise gefräst oder auf eine andere Weise hergestellt werden. Diese Aufnahmenut dient zur Aufnahme des eigentlichen elektrischen Heizkörpers. Der Heizkörper kann in die Aufnahmenut der noch ebenen Blechplatte eingelegt und gegebenenfalls mit der Nut verpresst werden, wobei vorzugsweise vorgesehen ist, dass der Heizkörper mit einem Teil seines Umfangs aus der Nut vorragt. Es ist in dieser Weise möglich, eine Aufnahmenut zu formen, die exakt auf die Bedingungen des zu beheizenden Gegenstandes abgestellt ist, wobei in diese Aufnahmenut dann der elektrische Heizkörper eingelegt ist, der also eine exakte Führung des Heizelementes und eine genaue Leistungsverteilung schon allein aufgrund der geometrischen Anordnung ermöglicht. Zudem ist durch das Mantelblech ein Schutz des elektrischen Heizkörpers gegen mechanische Beschädigungen gebildet. Das Mantelblech kann aus gut wärmeleitendem Material, beispielsweise Messing oder Aluminium, bestehen. Es ist aber auch möglich, das Mantelblech aus Edelstahl zu fertigen, sofern eine gewisse Wärmeisolationswirkung erreicht werden soll.
Der Heizkörper kann runden oder auch polygonalen, insbesondere quadratischen Querschnitt aufweisen.
Nach der flächigen Fertigung des Mantelbleches mit Aufnahmenut und Heizkörper kann das Mantelblech zu einer Rohrform rundgebogen werden. Beispielsweise kann das Biegen im Wege eines Walzvorganges vorgenommen werden. Vorzugsweise liegt dabei der Heizkörper im Innenmantel des so gebildeten fertigen rohrartigen Heizelementes. Das Heizelement kann dann auf einen zu beheizenden Gegenstand, beispielsweise eine Düse eines Spritzgießwerkzeuges oder eines Druckgußwerkzeuges, aufgeschoben werden und mittels eines separaten Spannbandes oder mittels eines am Mantelblech angebrachten Spannverschlusses fixiert werden.
Die Aufnahmenut des Mantelbleches ist dabei so ausgebildet, daß je nach Ausbildung des elektrischen Heizkörpers an einer Stelle, an der das Ende des Heizkörpers vorzugsweise über eine unbeheizte Zone austritt, die Nut randseitig offen ausläuft, so daß das Anschlußende des Heizkörpers hier ausgeführt werden kann. Es ist auch möglich, beide Enden des Heizkörpers mit entsprechenden elektrischen Anschlüssen zu versehen, so daß dann beide Enden des Heizkörpers über eine Ausmündung der Aufnahmenut ausgeführt werden können.
Vorzugsweise liegen diese Abgangsöffnungen achsparallel zur Mittellängsachse des fertigen rohrartigen elektrischen Heizelementes und vorzugsweise an der gleichen Stirnseite des Heizelementes.
Es ist aber auch eine radiale Abführung der Anschlußenden des Heizkörpers möglich, wobei an der Abgangsstelle beispielsweise eine Aussparung im Mantelblech vorzusehen ist.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und im folgenden näher beschrieben.
Es zeigt:
Figur 1
das Ausgangselement zur Herstellung eines rohrartigen elektrischen Heizelementes;
Figur 2
das fertige rohrartige Heizelement in Stirnansicht.
In der Zeichnung ist ein rohrartiges elektrisches Heizelement 1 gezeigt, welches zur Beheizung von zylindrischen oder rohrförmigen Gegenständen, beispielsweise von Düsen von Spritzgieß- oder Druckgußvorrichtungen benutzt werden kann. Das Heizelement besteht aus einem zu einer Rohrform gebogenen Mantelblech 2, das eine beliebige, auf den individuellen Einsatzzweck abgestimmt geformte Aufnahmenut 3 aufweist. Im Ausführungsbeispiel ist in Figur 1 das Mantelblech 2 in flächiger Form dargestellt und die entsprechende Aufnahmenut 3 in Draufsicht gezeigt. Das Mantelblech hat dabei Randausschnitte oder Ausnehmungen, entsprechend dem gewählten Einsatzzweck. In die Aufnahmenut 3 ist ein elektrischer Heizkörper 4 eingelegt, vorzugsweise eingepreßt, wobei der elektrische Heizkörper 4 zwei Anschlußenden 5, 6 aufweist, die axial an einer Randkante des Mantelbleches 2 bzw. des daraus geformten rohrförmigen Heizelementes 1 in einer unbeheizten Zone abgehen. An diese Anschlußenden sind Anschlußlitzen angeschlossen. Zusätzlich ist ein Verschlußmittel 7 vorgesehen, mittels dessen das zu einer Rohrform geformte Mantelblech 2 in der Sollform arretiert ist oder auch auf einen zu beheizenden Gegenstand aufgespannt werden kann.
Vorzugsweise weist das Mantelblech 2 eine größere Dicke auf als dem Durchmesser des Heizkörpers 4 entspricht. Der Heizkörper 4 kann dabei vorzugsweise so in die Aufnahmenut 3 eingebracht sein, daß ein Teil seines Mantels über die Ebene des Mantelbleches 2 aus der Nut vorragt. Die Aufnahmenut kann beispielsweise im Querschnitt schwalbenschwanzartig geformt sein, so daß der Heizkörper unter plastischer Verformung in die Nut eingepreßt werden kann und ein sicherer Sitz des Heizkörpers 4 in der Nut 3 gewährleistet ist.
Vorzugsweise besteht das Mantelblech aus gutwärmeleitendem Material, wie beispielsweise Messing, Aluminium oder Kupfer.
Bei der dargestellten Ausführungsform liegt der Heizkörper 4 bei dem fertigen rohrartigen Heizelement 1 zur Innenseite der Rohrform frei.
Das Verschlußmittel 7 kann ein die Stoßstelle des Mantelblechs 2 überbrückender Spannverschluß sein, wie in Figur 2 angedeutet.
Zur Herstellung des Heizelementes wird zunächst ein ebenes Mantelblech 2 gefertigt und mit einer Aufnahmenut 3 versehen, die beispielsweise in das Blech eingefräst werden kann. Die Aufnahmenut 3 kann dabei individuell auf die bestimmungsgemäße Führung des Heizkörpers 4 abgestimmt, eingebracht werden. In diese Aufnahmenut 3 kann dann bei noch flächigem Mantelblech 2 der Heizkörper 4 eingelegt und eingepreßt werden. Anschließend wird das Mantelblech 2 zu einer Rohrform rundgebogen, so daß die Form erreicht wird, wie sie in Figur 2 angedeutet ist.
Die Erfindung stellt damit ein rohrartiges elektrisches Heizelement 1 zur Verfügung welches hinsichtlich der Führung des Heizelementes 4 und der Leistungsverteilung der aufzubringenden Heizleistung individuell gestaltet werden kann und dabei dennoch eine relativ einfache Fertigung erlaubt.

Claims (11)

  1. Rohrartiges elektrisches Heizelement (1) zur Beheizung von zylindrischen oder rohrförmigen Gegenständen, insbesondere Düsen von Gieß- oder Spritzvorrichtungen für Kunststoff oder Metall, wobei das Heizelement (1) aus einem zu einer Rohrform gebogenen Mantelblech (2) oder aus mehreren gekrümmten Mantelteilblechen, die zu einem rohrförmigen Mantelblech verbindbar sind, besteht, das einen biegbaren, elektrischen Heizkörper (4) aufweist, der Heizkörper (4) gegenüber dem Mantelblech (2) isoliert ist und die Anschlussenden (5,6) des Heizkörpers (4) axial von einer Randkante oder an beiden Randkanten des Mantelbleches abgehen, dadurch gekennzeichnet, dass der Heizkörper (4) ein rohrförmiger, biegbarer elektrischer Heizkörper (4) ist, der einen Mantel und einen im Mantel in einer Isolierstofffüllung isoliert angeordneten Heizleiter aufweist, dass das Mantelblech (2) eine beliebig geformte, insbesondere mäanderartig geformte, Aufnahmenut (3) aufweist, und dass in die Aufnahmenut (3) der rohrförmige, biegbare, elektrische Heizkörper (4) eingelegt oder eingepresst ist.
  2. Heizelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verschlussmittel (7) vorgesehen ist, mittels dessen das rohrförmige Mantelblech (2) arretierbar oder auf einen zu beheizenden Gegenstand spannbar ist.
  3. Heizelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Mantelblech (2) eine größere Dicke aufweist als dem Durchmesser oder Querschnitt des Heizkörpers (4) entspricht.
  4. Heizelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Heizkörper (4) derart in die Aufnahmenut (3) eingebracht ist, dass ein Teil seines Mantels aus der Nut vorragt.
  5. Heizelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmenut (3) im Querschnitt schwalbenschwanzartig geformt und der Heizkörper (4) in die Nut eingepresst ist.
  6. Heizelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Mantelblech (2) aus gut wärmeleitendem Metall besteht.
  7. Heizelement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmenut (3) im Inneren des rohrförmigen Mantelblechs (2) hin offen ist.
  8. Heizelement nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschlussmittel (7) ein um das rohrförmige Mantelblech (2) gelegtes Spannband oder ein am Mantelblech (2) angebrachter, die Stoßstelle überbrückender Spannverschluss ist.
  9. Heizelement nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Mantelteilbleche scharnierartig miteinander verbunden sind.
  10. Heizelement nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Mantelteilblech einen separaten, in dessen Aufnahmenut eingebrachten Heizkörper aufweist.
  11. Verfahren zur Herstellung eines Heizelementes nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein ebenes Mantelblech (2) mit einer Aufnahmenut (3) versehen wird, in die Aufnahmenut (3) ein rohrförmiger Heizkörper (4) eingelegt oder eingepresst wird und anschließend das Mantelblech (2) zu einer Rohrform rundgebogen wird.
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